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Verfahren und Einrichtung zur Nachverbrennung und Reinigung von
Abgasen, insbesondere an Brennkraftmaschinen
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vorgesehen sein, wobei die Öffnungen benachbarter Teilleitungen vorzugsweise gegenseitig versetzt angeordnet sind, so dass die Öffnungen der einen Leitungswandung jeweils zwischen zwei Öffnungen der benachbarten Leitungswandung liegen.
In dem der Sammelkammer (den Sammelkammern) nachfolgenden Strömungsbereich der Abgase können Kontaktstoffe z. B. in Form von durch Siebwandungen umgebenen Körnern od. dgl. angeordnet sein.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kontaktstoffe bzw. Katalysatoren in den den durchfliessenden Gasteilströmen unmittelbar benachbarten Zonen grobkörnig, in den weiter entfernten Zonen in zunehmendem Mass feinkörniger angeordnet, wobei zur Trennung der einzelnen Zonen der Katalysatoren ebenso wie als Abschlusswandung gegenüber den Gasteilströmen vorzugsweise gelochte bzw. Siebwandungen vorgesehen sind.
Zur Verstärkung der Nachverbrennung kann eine oder mehrere Aussenluft, Sauerstoff oder ein anderes, die Nachverbrennung förderndes Gas zuführende, vorzugsweise in der Art selbstsaugender Injektordüsen endigende Zuführleitungen im Kammerbereich vorgesehen sein.
Zur Verbesserung der Schalldämpfung sind die Längen, Querschnitte und Volumina der Abgasleitungen der Teilleitungssysteme bzw. der aufeinanderfolgenden Kammern, welche durch Zwischenwände mit Verbindungsrohren oder Durchlassöffnungen weiter unterteilt sein können, in an sich bekannter Weise so bemessen, dass ein akustisches Dämpfungssystem gebildet ist.
Der Erfindungsgegenstand wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben, in denenAusführungsbeispiele der Einrichtung und gewisser Details dargestellt sind. Fig. 1 zeigt einen waagrechten Längsschnitt der Einrichtung, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie I-I von Fig. 1 in vergrösserter Darstellung, Fig. 3 einen waagrechten Längsschnitt einer weiteren Ausführungsart, Fig. 4 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsart in vergrösserter Darstellung, Fig. 5 einen Querschnitt einer wei- teren Ausführungsart in vergrösserter Teildarstellung, Fig. 6 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsart, und Fig. 7 einen teilweisen Querschnitt der Einrichtung nach Fig. 6.
Die Fig. 8 und 9 zeigen Teile von Querschnitten weiterer Ausführungsarten der Einrichtung, Fig. 10 die Anordnung von Kontaktstoffen bei der Einrichtung in vergrösserter Darstellung, die Fig. 11,12 und 13 Querschnitte weiterer Einzelteile, Fig. 14 den Querschnitt eines Einzelteiles der Einrichtung mit einem Zusatzteil, Fig. 15 den waagrechten Längsschnitt einer weiteren Ausführungsart der Einrichtung, Fig. 16 den Querschnitt der Ausführungsart der Einrichtung nach Fig. 15 und Fig. 17 einen zur Nachverbrennung von Abgasen umflossenen scharf gerichteten Gasstrahl in einer erfindungsgemässen Einrichtung.
Die aus den einzelnen Zylindern des Verbrennungsmotors 1, beispielsweise einem Vierzylindermotor, kommenden Abgasströme treten bei 2,3, 4 und 5 aus den Zylinderöffnungen aus und gelangen hierauf jeweils in aus einem System von Leitungen gebildete Nachbrennkammern 6,7, 8 und 9. Jedes dieser Leitungssysteme besteht aus einer Anzahl von verhältnismässig breiten Einzelkanälen 10 von geringer Höhe, so dass die darin fliessenden Abgasteilströme 10'die Form dünner breiter Bänder erhalten. Wie Fig. 1 erkennen lässt, haben die Nachbrennkammern 6,7, 8 und 9 verschiedene Länge, so dass auch die Abgasteilströme verschieden lang sind. Im Leitungssystem 6 haben die Einzelleitungen die grösste Länge, während das Leitungssystem 9 die kürzesten Einzelleitungen aufweist.
Nach Durchlaufen dieser Leitungssysteme 6, 7, 8 und 9 gelangen die Abgaseinzelströme in eine Sammelkammer 11 mit einer inneren Wandung 12 und einem äusseren Mantel 13, der mit einer Wärmeisolationsschicht 14 versehen ist. Die Einzelkanäle 10 der Leitungssysteme 6,7, 8 und 9 durchsetzen die Trennwand 12 mit ihren Mündungsenden und sind dadurch zugleich in dieser Wandung abgestützt, während sie am Einlassende durch die auf der Motorseite liegenden Teile des Mantels 13 getragen werden.
Die Einzelleitungen 10 der Leitungssysteme 6,7, 8 und 9 bestehen aus gut wärmeleitendem, hitzebeständigem Werkstoff, beispielsweise dünnen Blechen aus hochwertigem Stahl, die durch die unmittelbar aus den Zylindern des Verbrennungsmotors kommenden Abgase beim Durchströmen hoch erhitzt werden. Die Abgaseinzelströme treten aus den Leitungssystemen 6,7, 8 und 9 in Richtung der Pfeile 15,16, 17 und 18 in die Sammelkammer 11 aus, wo sie sich vereinigen.
Wie schon erwähnt wurde, sind die Leitungssysteme 6, 7,8 und 9 in Richtung der in der Sammelkammer 11 herrschenden Strömung verkürzt ausgebildet ; infolgedessen vergrössert sich der Querschnitt dieser Kammer in Gasströmungsrichtung. Diese Vergrösserung kann der steigenden Vergrösserung der Gasmenge durch die nacheinander aus den Leitungssystemen 6,7, 8 und 9 in Richtung der Pfeile 15,16, 17 und 18 kommenden Teilströme entsprechend bemessen werden.
Die Weiterführung der Abgase erfolgt unter Umlenkung in Richtung des Pfeiles 19 in die Kammer 20, von wo die Abgase unter erneuter Aufteilung in Einzelströme durch die Einzelleitungen 21
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strömen, welche jeweils zwischen den Einzelleitungen 10 liegen. die Einzelleitungen 10 und 21 werden in den Nachbrennkammern 6,7, 8 und 9 durch dieselben Wandungsteile gebildet.
Die Abgaseinzelströme 21 durchqueren die Leitungssysteme 6, 7, 8 und 9 ebenfalls in Form breiter dünner Bänder, deren Wandungsflächen von den unmittelbar aus den Zylindern des Verbrennungsmotors kommenden Abgasströmen hoch erhitzt sind. Auf diese Weise wird der gesamte, in die Leitungssysteme 6, 7, 8 und 9 rückgeleitete Abgasstrom zum Umspülen der Aussenwandungen der Einzelleitungen 10 genötigt. Dabei erfolgt an diesen hoch erhitzten Flächen im Abgas eine Nachverbrennung noch unverbrannter Bestandteile unter Verbrauch des darin enthaltenen restlichen Sauerstoffs ; gleichzei- tig setzen sich an den erhitzten Flächen asphaltartige Bestandteile und Russ ab bzw. verbrennen ebenfalls.
Für die verschiedenen Motorgrössen können bei gleichbleibendem Querschnitt und gleichbleibender Breite b die Längen der einzelnen Leitungssysteme bzw. Nachbrennkammern 6,7, 8 und 9 unterschiedlich gewählt werden. Dies hat hinsichtlich der Herstellung den Vorteil, dass einheitliche Querschnitte mit verschiedenen Längen verwendet werden können. Damit kann zugleich auch die Breite und damit die Strömungsgeschwindigkeit der durch die Aufteilung des in Pfeilrichtung 19 kommenden Abgasstromes erzeugten Einzelströme 21 geregelt werden, welche jeweils der Länge der zunächst durchflossenen Leitungen 10 entspricht.
Man kann also auf diese Weise die Geschwindigkeit der Einzelströme 21 in fabrikatorisch einfacher Weise der jeweiligen Gasmenge und dem erforderlichen Grad der Nachverbrennung der Abgase anpassen, Diese wird noch besonders durch die aufeinanderfolgende Durchquerung der Nachbrennkammern 9,8, 7 und 6 gefördert.
Nach dieser Durchquerung vereinigt sich der dabei jeweils in Einzelströme 21 aufgeteilte Abgasstrom wieder und strömt in Richtung der Pfeile 22 in den Zwischenraum zwischen dem Mantel 13 und einem weiteren, die ganze Einrichtung umschliessenden Aussenmantel 23. Im Zwischenraum zwischen den Mänteln 13 und 23 befindet sich eine Leitfläche in Form einer Wendel 24, durch welche die Abgase zu einem schraubenförmigen Verlauf innerhalb dieses Zwischenraumes gezwungen werden, den sie schliesslich durch einen Auslassstutzen 25 in Richtung des Pfeiles 26 verlassen. Der Aussenmantel 23 ist mit zahlreichen Kühlrippen 27 versehen.
Zwecks Kontrolle, Säuberung und Ersatz der Innenteile ist der Aussenmantel 23 auf der einen Stirnseite des Gerätes als mit Verschraubungen versehener, abnehmbarer Deckel 28 ausgebildet. Auch weitere Wandungsteile können abnehmbar angeordnet werden.
Die verschiedenen Längen der Leitungssysteme 6,7, 8 und 9 können in bekannter Weise im Zusammenhang mit dem Volumen der Kammer 11 und der folgenden Räume so gewählt werden, dass für bestimmte störende Frequenzgebiete des Auspuffschalles der Abgase eine Dämpfung erzielt wird. Zum selben Zweck kann die Kammer 11 auch beispielsweise mittels einer oder mehrerer Querwänden 29, welche Durchlassöffnungen oder Durchlassrohr besitzen, in zwei oder mehr Kammern unterteilt werden, so dass ein akustisches Schalldämpfungssystem gebildet ist.
Diese Dämpfung wird auch durch die Reibungsdämpfung erheblich verstärkt, welche die Teilströme 21 an den Aussenflächen der Leitungssysteme 6,7, 8 und 9 erfahren, ausserdem noch durch den Energieentzug infolge der Abkühlung des Abgasstromes, insbesondere beim Durchfliessen des Zwischenraumes zwischen den Mänteln 13 und 23, ferner durch die Wandungsreibung der Teilströme 10'.
Bei ortsfesten Anlagen kann der Aussenmantel 23 auch mit flüssigen oder gasförmigen Kühlmit- teln, beispielsweise in Richtung der Pfeile 30 durch Gebläseluft, umspült werden, bei Fahrzeugen durch den in derselben Richtung zugeführten Fahrtwind oder ebenfalls Gebläseluft bzw. durch eine Kombination dieser Vorkehrungen.
Die aus dem Stutzen 25 in Pfeilrichtung 26 austretenden nachverbrannten und dadurch gereinigten und entgifteten Abgase können, falls erforderlich, durch weitere anschliessende Reinigungseinrichtungen bekannter Art, beispielsweise Flüssigkeitsreiniger oder auch trockene oder benetzte Filter od. ähnl. strömen, um schliesslich in die Atmosphäre zu entweichen oder für Sonderzwecke verwendet zu werden.
Bei der in Fig. 3 gezeigten weiteren Ausführungsform der Einrichtung sind an die Auspufforgane der einzelnen Zylinder anschliessende Leitungssysteme 31,32, 33 und 34 ersichtlich, deren Querschnitte ebenso gestaltet sind, wie die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Querschnitte der Leitungssysteme 6, 7, 8 und 9. Die einzelnen Nachbrennkammern 31,32, 33,34 sind hier jedoch gekrümmt ausgeführt, so dass die austretenden Abgaseinzelströme in Richtung der Pfeile 35,36, 37 und 38, d. h. bereits in Richtung des Weiterströmens in die Sammelkammer 39 eintreten, von wo sie dann in Richtung des Pfeiles 40 in die Kammer 41 eintreten, um dann die Nachbrennkammern und die Einzelkanäle zwischen diesen zu durchqueren.
Der weitere Verlauf der Strömung und auch der Nachverbrennungsvorgang ist derselbe wie bei der in
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den Fig. 1 und 2 gezeigten Einrichtung, die Abgase gelangen aus der Kammer 41 in Richtung der Pfeile 42 in den Zwischenraum der die Kammern 39 und 41 gemeinsam umschliessenden Wärmeisolierwand 43 und des mit Kühlrippen 44 versehenen Aussenmantels 45, welcher ebenfalls mit einer wendelförmigen Führungsfläche 46 versehen ist. Nach Durchströmen der wendelartigen Leitung tritt das Abgas durch den Stutzen 47 in Richtung des Pfeiles 48 aus.
An Stelle der Anbringung einer Isolierschicht 14 im inneren Mantel 13 bzw. 43 kann in den Zwischenraum des die Nachbrennkammern und Sammelkammern umgebenden Doppelmantels auch ein Teil der Abgase eingeleitet werden, welche sich nach Durchströmen desselben wieder mit dem Hauptgasstrom vereinigen. Diese Art der Wandungsbeheizung kann auch angewendet werden, wenn im Doppelmantel ein gasdurchlässiger Isolierstoff enthalten ist. Der Gaseintritt kann, wie Fig. 3 erkennen lässt, zu diesem Zweck durch kleinere Seitenöffnungen A an den Einlassleitungen, der Austritt durch Öffnungen B in die Sammelkammer 39 erfolgen.
Fig. 4 zeigt im Querschnitt eine vergrösserte Darstellung einer weiteren Ausführungsart der Nachbrennkammern, der vom Auslassorgan des Zylinders in Richtung des Pfeiles 49 kommende Abgasstrom, der in gleicher Weise wieder in Einzelströme 50 aufgeteilt wird, wird nach Durchströmen der Sammelkammer 51 in die Nachbrennkammer 52 rückgeführt und hier wieder in quer zu den Einzelströmen 50 fliessende Einzelströme 53 aufgeteilt. Die bei der ersten Aufteilung entstehenden Einzelströme 50 strömen, ebenso wie die quer dazwischen verlaufenden Einzelströme 53 zwischen in Strömungsrichtung angeordneten Stützrippen 54 bzw. 55.
Die Stützrippen 54 und 55 erfüllen sowohl die Aufgabe der Versteifung derLeitungssysteme zusammen mit den Leitungswandungen der Einzelströme 50 und 53 ; sie vergrössern ausserdem die Oberfläche dieser Wandungen, so dass der Wärmeübergang und damit die Nachverbrennung intensiver vonstatten geht.
Fig. 5 zeigt einen Teilquerschnitt einer weiteren Ausführungsart, bei der die nach dem Austritt aus dem Zylinder in den Teilleitungssystemen gebildeten in Richtung der Pfeile 56 fliessenden Teilströme 57 nach Passieren einer anschliessenden Sammelkammer und Rückführung in die Nachbrennkammern bei der zweiten Aufteilung in Einzelströme 58 zwischen Schichten 59 von Kontaktstoffen in Form breiter dünner Bänder in Querrichtung hindurchströmen.
Zweckmässigerweise werden die Kontaktstoffe, sofern sie in Form von Körnern od. dgl. verwendet werden, durch gelochte Wandungen oder Siebwandungen 60 gestützt, zwischen denen die Abgaseinzelströme fliessen, wobei die Kontaktwirkung durch die Öffnungen dieser Lochwandungen oder Siebwände voll eintreten kann. Diese Katalysatorwirkung verstärkt und beschleunigt in erheblichem Masse in an sich bekannter Weise die Nachverbrennung im Abgas. Auch bei dieser Ausführungsart können wieder jeweils in Flussrichtung der Einzelströme Rippen 61 bzw. 62 oder auch Einzelstützen in Form von Stiften, Röhren od. dgl. zwischen den Wandungen der Einzelleitungen angeordnet werden.
Auch die Wandungen der in Richtung der Pfeile 56 durchströmten Einzelleitungen können perforiert sein, sofern die Katalysatorschichten 60. in nur geringem Masse gasdurchlässig sind, so dass die Teilströme sich nicht gegenseitig unmittelbar durch die Katalysationsschichten mischen können.
Die Fig. 6 und 7 stellen eine weitere Ausführungsart im Längs- und Querschnitt dar, bei welcher der von den Zylinderauslassorganen kommende, zunächst wieder in Einzelströme 63 aufgeteilte Abgasstrom, nach Vereinigung in der Sammelkammer 64 und Umleitung in Pfeilrichtung 65 die Nachbrennkammer 66 mit erneuter Unterteilung in dünne, breite Einzelströme 67 auf die bereits geschilderte Weise durchströmt. Hiebei sind die Leitungen für die Einzelströme 67 sowie die gesamte Nachbrennkammer 66 mit Kontaktstoff 68 von körniger oder poröser, durchlässiger Form angefüllt. Beim Durchströmen der Kammer 66 und der dabei erfolgenden Aufteilung in die Einzelströme 67 wird infolgedessen eine erhebliche Steigerung und Beschleunigung der Nachverbrennung erzielt.
Der weitere Verlauf der Gasströmung bis zum Auslassstutzen erfolgt in gleicher Weise wie bei den bereits geschilderten Ausführungsarten. Der in Pfeilrichtung 65 durchflossene Wandungsteil 69 der die Sammelkammer 64 und die Nachbrennkammer 66 trennenden Wand und ebenso eine die Nachbrennkammer 66 am Auslassende abschliessende Wand 70 sind als Sieb oder perforiert ausgebildet.
Wie Fig. 8 erkennen lässt, können die in der Nachbrennkammer gebildeten Gas-Einzelströme nicht nur wie die bandförmigen Einzelströme 67 in der Nachbrennkammer 66 nach Ausführung Fig. 7, sondern mit weiterer Teilung als Einzelströme 71 gestaltet werden. Die Einzelströme 71 sind durch parallel verlaufende, seitlich von perforierten oder Siebwandungen umgebene Kontaktstoffe 72 getrennt, so dass auf diese nochmals unterteilten Gas-Einzelströme die Katalysatorwirkung eintreten kann. Selbstredend können die Einzelströme 71 auch im Zickzack oder unter Umlenkung geführt werden, wobei volle oder seitliche Beaufschlagung des Kontaktstoffes erfolgen kann.
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Wie Fig. 8 weiter zeigt, kann der Innenmantel der die Nachbrennkammer und Sammelkammer umgebenden gemeinsamen Isolierwand perforiert sein, so dass bei Mischung des Isolierstoffe mit Katalysatoren und Schallschluckstoff bekannter Art, wie Mineralwolle, die sowohl wärmeisolierend wie auch schallschluckend ist, Metallwolle od. dgl., die vereinigte Wirkung von Schalldämpfung, Nachverbrennung und Wärmeisolierung eintritt. Auch die weiter gemäss Fig. 8 angeordneten Kontaktstoffe können zugleich mit Schallschluckstoff gemischt oder selbst schallschluckend sein.
Wie Fig. 9 zeigt, kann die Perforierung der die Kontaktstoffe umgebenden Wandungen auch so er- folgen, dass nicht nur die in der Nachbrennkammer liegenden Wandungsteile perforiert sind, sondern auch die nach Austritt aus den Zylinder-Auslassorganen die Aufteilung in Gas-Einzelströme bewirkenden Wandungsteile 73. Hiedurch wird eine katalytische Wirkung auf die Abgase schon unmittelbar nach deren Eintritt in das Gerät ausgeübt, wie dies bereits bei der Ausführung nach Fig. 5 hinsichtlich der Teilströme 56 geschildert wurde.
Bei allen mit Kontaktstoffen versehenen Ausführungen wird, wie Fig. 10 im Längsschnitt vergrössert zeigt, die Kontaktmasse vorzugsweise so angeordnet, dass sie in der dem durchfliessenden Gasteilstrom 74 benachbarten Zone 75 grobkörnig, in den weiter entfernten Zonen 76 und 77 jedoch immer feinkörniger ist. Zur Trennung der einzelnen Zonen des Kontaktstoffes können ebenso wie für die Führung des Gasteilstromes 74 die gelochte oder Siebwandung 78, gelochte oder Siebwandungen 79 und 80 zur Anwendung kommen.
Die in grösserer Entfernung von den Gasteilströmen dichter werdende Kontaktmasse, d. h. mit der Entfernung vom Gasteilstrom abnehmende Porosität hat den Vorzug, dass bei der Katalysatorwirkung zwecks Nachverbrennung der im Abgas enthaltenen Stoffe nicht nur die Randschichten, sondern auch die tiefer liegenden Schichten des Kontaktstoffes zur Wirkung gelangen, indem die Gasteilchen infolge der abgestuften Porosität die ganze Kontaktmasse durchdringen können.
Zugleich wird bei Ausführungen nach Fig. 9 eine Trennung der vor und nach Durchströmen der Sammelkammer erzeugten Gasteilströme in den hiefür angeordneten Leitungssystemen bewirkt, da die dichten Kontaktschichten 77, Fig. 10, einen Durchfluss nur in äusserst geringem Masse gestatten. Die Kontaktmasse wirkt hiebei zugleich als Schallschluckstoff, d. h. sie vernichtet infolge ihrer Porosität durch Reibung die Energie der Schallschwingungen.
Ohne weiteres kann auch die entsprechend Fig. 10 in Zonen aufgeteilte Kontaktmasse zusammen mit der Wärmeisolierschicht 14, Fig. l, 2, und den entsprechenden Isolierschichten der Ausführungen nach den weiteren Figuren so verwendet werden, dass die beide Wirkungen gemeinsam hervorrufende poröse Masse nach dem Inneren der Geräte mit einem perforierten Mantel abgeschlossen ist, so dass zu der Wärmeisolier-und Katalysatorwirkung noch eine Schallschluckwirkung hinzukommt.
Wie die Ausführung nach Fig. 11 zeigt, können die Einzelleitungen 81 in den Leitungssystemen zur Aufteilung der vom Zylinderauslassorgan kommenden Abgase mit Wandungsöffnungen 82 versehen sein, Dies hat zur Folge, dass ein Teil des mehr heissen Abgasteilstromes, welcher die Einzelleitungen 81 in Richtung der Pfeile 83 durchströmt, aus den Öffnungen 82 in Form kleiner Gas- oder Flammenzungen 84, austritt.
Der nach Vereinigung der Teilströme 83 in der Sammelkammer 85 rückgeführte und in den zwischen den Einzelleitungen 81 liegenden Kanälen 86 nach Durchströmen der Sammelkammer nochmals in Einzelströme unterteilte Gasstrom erfährt bis zu einem gewissen Grad eine Vermischung mit den aus den Öffnungen 82 tretenden kleinen Gasströmen 84, so dass die in den Leitungen 86 in Form breiter, dünner Bänder fliessenden Gasteilströme durch die Gas- oder Flammenzungen 84 wie durch einen Vielflammenbrenner erhitzt werden und dadurch eine intensive Nachverbrennung erfahren. Die Wandungsöffnungen 82 der benachbarten Leitungen 81 sind zweckmässig an den jeweils gegenüberliegenden Wandungen gegenseitig versetzt, so dass die Gas-bzw. Flammenzungen 84 der einen Leitung zwischen denen der andern Leitung austreten.
Bei der Ausführung der Wandungen der Abgaseinzelleitungen 87 entsprechend Fig. 12 mit Durchbrechungen in Form nach innen weisender Zungen 88, welche durch Eindrücken bzw. Stanzen des Bleches hergestellt werden können, wobei zugleich an diesen Blechzungen jeweils eine Öffnung 89 entsteht, wird, wie Fig. 13 in vergrössertem Massstab zeigt, durch die düsenförmig gestalteten Blechzungen 88 eine Saugwirkung ausgeübt. Die Einzelleitungen 87 werden aussen in den Kanälen zwischen ihren Wandungen von dem aus der Sammelkammer kommenden Abgas unter erneuter Aufteilung in Einzelströme umflossen, wobei von den letzteren in Richtung der Pfeile 90 ein Teil angesaugt wird.
Die zahlreichen angesaugten Teilströme in Richtung der Pfeile 90 erfahren naturgemäss hiebei ebenfalls eine Nachverbrennung durch die Vermischung mit den heissen Gasströmen der Einzelleitungen 87, ebenso wie der übrige Teil der die Einzelleitungen 87 aussen umfliessenden Gase durch die erhitzten Wandungen.
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An Stelle einzelner paralleler Bänder, wie sie die Einzelleitungen der Leitungssysteme 6,7, 8,9, 31,32, 33 und 34 usw. zeigen, können auch andere Formen für die Einzelströme gewählt werden, beispielsweise konzentrisch ineinanderliegende Hohlzylinder, gewölbte, kurvenförmige sternförmige oder gezackte Querschnittformen od. ähnl.
Die Teilleitungssysteme, in welche die aus den Zylindern des Verbrennungsmotors kommenden Abgase gelangen, können nicht nur, wie geschildert, nebeneinander, sondern auch übereinander angeordnet werden, wobei die Abgasströme sich ebenfalls wieder in einer Sammelkammer vereinigen und hierauf eine erneute Aufteilung in zwischen den Einzelstromleitungen fliessende Teilströme erfahren, wobei letztere wieder in Gegenstrom-Richtung der ersten Teilströme zurückfliessen, so dass ihre Erwärmung stufenweise gesteigert und in Verbindung mit der Wirkung der umspülten heissen Wandungen eine Nachverbrennung erzielt wird.
Weiter können auch die geschilderten Abgasleitungssysteme in beliebig geneigter Lage über oder nebeneinander angeordnet werden, wodurch sich die Möglichkeit der Anpassung an Verbrennungsmotoren verschiedener Gestalt und Anwendung ergibt.
Erforderlichenfalls können auch wie dies Fig. 14 am Querschnitt eines Leitungssystems zeigt, durch Leitungen 91 Luft, Sauerstoff oder ein anderes, die Nachverbrennung förderndes Gas zugeführt oder durch Ausbildung der an die Zylinderauslassorgane anschliessenden Leitungen in Form von Injektordüsen 92 selbsttätig angesaugt werden, wobei die Regelung durch eine beispielsweise in der Zuleitung anbrachte Drehklappe 93 erfolgen kann, welche in an sich bekannter Weise durch einen Thermostat od. dgl. selbstregelbar ist.
Die Fig. 15 und 16 zeigen eine weitere Ausführungsart, bei der die vom Auslassorgan des Zylinders kommenden Abgase in den Teilleitungssystemen durch kurze, richtungsweisende Kanäle 94 oder auch nur Öffnungen der in der Zuleitung befindlichen Wandung 95 in Einzelströme 96 unterteilt werden.
Die in gestrichelten Linien angedeuteten Abgasströme durchlaufen die Nachbrennkammer 97 und vereinigen sich in der anschliessenden Sammelkammer 98. Die Trennwand 99 dieser beiden Kammern ist für den Durchtritt der Abgasteilströme 96 mit Öffnungen 100 versehen. Diese Teilströme durchsetzen die Nachbrennkammer also zum grössten Teil frei, d. h. ohne umgebende Kanalwandungen.
Nach der Vereinigung in der Sammelkammer 98 und Rückleitung in Richtung des Pfeiles 101 werden diese ursprünglichen Einzelströme durch den ihre Zwischenräume durchlaufenden und dadurch ebenfalls wieder aufgeteilten Abgasstrom umspült, so dass hiedurch die Nachverbrennung vor sich geht, welche durch direkte Berührung der beiden Strömungen besonders wirkungsvoll ist. Die ursprünglichen A b- gasteilströme haben gegenüber dem durch den Zwischenraum aufgeteilten, von der Sammelkammer kommenden Strom höhere Geschwindigkeit und bessere Richtwirkung, so dass sie durch die langsamer strom enden, sie umspülenden Gase in ihrem Strömungsverlauf nur in geringem Masse beeinflusst werden.
Naturgemäss kann der aus dem zylindrischen Auslassorgan kommende Abgasstrom erforderlichenfalls auch ohne Aufteilung bleiben und aussen nach der Weiterführung und Umlenkung unter Nachverbrennung umströmt werden. So kann, wie Fig. 17 zeigt, bei Gasen mit guter Nachverbrennungsneigung eine Nachverbrennung auch erzielt werden, wenn der im Querschnitt punktiert dargestellte heisse ursprüngliche Abgasstrahl 102, welcher mit scharferRichtwirkung durchFührungsöffnungen oder-stutzen dieNachbrenn- kammer durchläuft und hierauf durch entsprechende Öffnungen in der die Nachbrenn- und Sammelkam- mern trennenden Wand in die Sammelkammer eintritt, von dem aus der Sammelkammer kommenden rückgeführten Gas in Richtung der Pfeile 103 umspült wird, wobei das langsamer fliessende,
den Strahl 102 umspülende Gas eine Nachverbrennung durch die Berührung und Mischung mit den äusseren Schichten dieses Gasstrahles 102 erfährt.
Die erfindungsgemässe Einrichtung ist sowohl zum Anbau an Motoren von Fahrzeugen, wie auch für ortsfeste abgaserzeugende Anlagen geeignet und hat neben kleinen baulichen Abmessungen den Vorzug, dass sie auf einfache Weise gesäubert werden kann und dass sich erneuerungsbedürftige Teile leicht ersetzen lassen.
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